JPH11253505A - 身体補助装置 - Google Patents
身体補助装置Info
- Publication number
- JPH11253505A JPH11253505A JP10061682A JP6168298A JPH11253505A JP H11253505 A JPH11253505 A JP H11253505A JP 10061682 A JP10061682 A JP 10061682A JP 6168298 A JP6168298 A JP 6168298A JP H11253505 A JPH11253505 A JP H11253505A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- human power
- assist device
- force
- unit
- driving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Rehabilitation Tools (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被補助者が介護者を必要とすることなく、単
独で安全に上肢の機能訓練等を行うことができる身体補
助装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 アクチュエータ１３、２３、３３を駆動
することによって伸縮する３本の伸縮アーム１０、２
０、３０と、その伸縮アーム１０、２０、３０の一端を
手首部に取り付ける手首用装具５０と、他端を上半身部
に取り付ける上半身用装具６０と、その上半身用装具６
０と各伸縮アーム１０、２０、３０との間に配設された
力センサ７１、７２、７３とを備え、その力センサ７
１、７２、７３の検出値に基づいて、アクチュエータ１
３、２３、３３の駆動を制御する。
独で安全に上肢の機能訓練等を行うことができる身体補
助装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 アクチュエータ１３、２３、３３を駆動
することによって伸縮する３本の伸縮アーム１０、２
０、３０と、その伸縮アーム１０、２０、３０の一端を
手首部に取り付ける手首用装具５０と、他端を上半身部
に取り付ける上半身用装具６０と、その上半身用装具６
０と各伸縮アーム１０、２０、３０との間に配設された
力センサ７１、７２、７３とを備え、その力センサ７
１、７２、７３の検出値に基づいて、アクチュエータ１
３、２３、３３の駆動を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、上肢運動機能の障
害持つ高齢者や身体障害者等を対象とし、上肢の自発的
な動作の支援、機能訓練等を行うための身体補助装置に
関する。
害持つ高齢者や身体障害者等を対象とし、上肢の自発的
な動作の支援、機能訓練等を行うための身体補助装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、上肢運動機能の障害を持つ人の
自発的な動作の支援、機能訓練等は、介護者が被補助者
の側についてその被補助者の状態を見ながら、介護者の
力によって行われている。
自発的な動作の支援、機能訓練等は、介護者が被補助者
の側についてその被補助者の状態を見ながら、介護者の
力によって行われている。
【０００３】また、機能訓練施設等において器具を用い
る場合であっても、障害の内容によっては、被補助者の
安全を図るために介護者が必要となる場合がある。
る場合であっても、障害の内容によっては、被補助者の
安全を図るために介護者が必要となる場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、このような機
能訓練等は、介護者のいるときにしか行うことができな
いため、介護者に負担をかけてしまうという問題があ
る。
能訓練等は、介護者のいるときにしか行うことができな
いため、介護者に負担をかけてしまうという問題があ
る。
【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、被補助者が介護者を必要とすることなく、
単独で安全に上肢の機能訓練等を行うことができる身体
補助装置を提供することを目的とする。
のであって、被補助者が介護者を必要とすることなく、
単独で安全に上肢の機能訓練等を行うことができる身体
補助装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、身体の一部に
装着して、その装着部分にかかる人力に応じて身体の動
作を補助する身体補助装置であって、複数のリンクを変
位可能に連繋したリンク機構と、そのリンク機構を変位
させる駆動部と、リンク機構を所定の関節を挟んで少な
くとも２個所で身体に取り付ける取付部と、その取付部
に作用する人力の力ベクトルを検出するセンサ部と、そ
のセンサ部にて検出された力ベクトルに応じて駆動部の
駆動を制御するものである。
装着して、その装着部分にかかる人力に応じて身体の動
作を補助する身体補助装置であって、複数のリンクを変
位可能に連繋したリンク機構と、そのリンク機構を変位
させる駆動部と、リンク機構を所定の関節を挟んで少な
くとも２個所で身体に取り付ける取付部と、その取付部
に作用する人力の力ベクトルを検出するセンサ部と、そ
のセンサ部にて検出された力ベクトルに応じて駆動部の
駆動を制御するものである。
【０００７】このような構成において、取付部に人力を
作用させると、センサ部にてその人力の力ベクトルが検
出され、この力ベクトルに応じて駆動部が駆動制御され
る。そして、この駆動力がリンク機構及び取付部を介し
て身体に作用し、これにより、所定の関節の動作が人力
に応じた駆動力で補助される。
作用させると、センサ部にてその人力の力ベクトルが検
出され、この力ベクトルに応じて駆動部が駆動制御され
る。そして、この駆動力がリンク機構及び取付部を介し
て身体に作用し、これにより、所定の関節の動作が人力
に応じた駆動力で補助される。
【０００８】また、本発明は、リンク機構が一対のリン
クを伸縮可能に連繋した伸縮アームからなり、駆動部が
伸縮アームを伸縮させるアクチュエータからなり、取付
部が伸縮アームの一端を所定の関節より指先側において
身体に取り付ける第１の取付部と、伸縮アームの他端を
所定の関節より胴体側において身体に取り付ける第２の
取付部とからなり、センサ部が、第１または第２の取付
部に配設され、人力によって第１の取付部に作用する力
ベクトルを検出するものである。
クを伸縮可能に連繋した伸縮アームからなり、駆動部が
伸縮アームを伸縮させるアクチュエータからなり、取付
部が伸縮アームの一端を所定の関節より指先側において
身体に取り付ける第１の取付部と、伸縮アームの他端を
所定の関節より胴体側において身体に取り付ける第２の
取付部とからなり、センサ部が、第１または第２の取付
部に配設され、人力によって第１の取付部に作用する力
ベクトルを検出するものである。
【０００９】このような構成において、取付部に人力を
作用させると、センサ部にてその人力の力ベクトルが検
出され、この力ベクトルに応じてアクチュエータが駆動
制御されて伸縮アームが伸縮する。そして、この伸縮に
よって、所定の関節の動作が人力に応じた伸縮力で補助
される。
作用させると、センサ部にてその人力の力ベクトルが検
出され、この力ベクトルに応じてアクチュエータが駆動
制御されて伸縮アームが伸縮する。そして、この伸縮に
よって、所定の関節の動作が人力に応じた伸縮力で補助
される。
【００１０】また、本発明は、リンク機構が一対のリン
クを伸縮可能に連繋した複数の伸縮アームからなり、駆
動部が各伸縮アームを伸縮させるアクチュエータからな
り、取付部が複数の伸縮アームの一端を所定の関節より
指先側において身体に１個所で取り付ける第１の取付部
と、伸縮アームの他端を関節より胴体側において複数個
所で身体に取り付ける第２の取付部とからなり、センサ
部が、第１または第２の取付部に配設され、人力によっ
て第１の取付部に作用する力ベクトルを検出するもので
ある。
クを伸縮可能に連繋した複数の伸縮アームからなり、駆
動部が各伸縮アームを伸縮させるアクチュエータからな
り、取付部が複数の伸縮アームの一端を所定の関節より
指先側において身体に１個所で取り付ける第１の取付部
と、伸縮アームの他端を関節より胴体側において複数個
所で身体に取り付ける第２の取付部とからなり、センサ
部が、第１または第２の取付部に配設され、人力によっ
て第１の取付部に作用する力ベクトルを検出するもので
ある。
【００１１】このような構成とすることにより、リンク
機構が多自由度となり、補助する身体動作の自由度があ
がる。また、前記第１及び／または第２の取付部は、前
記伸縮アームに対して揺動可能に支持されている。
機構が多自由度となり、補助する身体動作の自由度があ
がる。また、前記第１及び／または第２の取付部は、前
記伸縮アームに対して揺動可能に支持されている。
【００１２】このような構成とすることにより、伸縮ア
ームの伸縮によって装着部分の姿勢が変化しても、自然
な姿勢が保たれる。具体的に、所定の関節は、肘関節を
含むものである。
ームの伸縮によって装着部分の姿勢が変化しても、自然
な姿勢が保たれる。具体的に、所定の関節は、肘関節を
含むものである。
【００１３】また、制御部は、人力によって第１の取付
部に作用する力ベクトルが所定の時間以上同一方向に作
用しているとき、人力を補助する方向に人力の大きさに
応じた駆動力を出力すべくアクチュエータの駆動を制御
する。
部に作用する力ベクトルが所定の時間以上同一方向に作
用しているとき、人力を補助する方向に人力の大きさに
応じた駆動力を出力すべくアクチュエータの駆動を制御
する。
【００１４】このような構成とすることにより、身体の
震えによる振動や、突発的な外力に対して、アクチュエ
ータによる補助が行われなくなる。更に、制御部は、人
力によって第１の取付部に作用する力ベクトルが所定の
周期より速く振動しているとき、人力とは逆方向に前記
人力の大きさに応じた駆動力を出力すべくアクチュエー
タの駆動を制御する。
震えによる振動や、突発的な外力に対して、アクチュエ
ータによる補助が行われなくなる。更に、制御部は、人
力によって第１の取付部に作用する力ベクトルが所定の
周期より速く振動しているとき、人力とは逆方向に前記
人力の大きさに応じた駆動力を出力すべくアクチュエー
タの駆動を制御する。
【００１５】このような構成とすることにより、身体の
震えによる装着部分の振動が抑制される。
震えによる装着部分の振動が抑制される。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の身体補助装置の一
実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
【００１７】図１は、本実施の形態における身体補助装
置の構成を表す斜視図であり、図２はその身体補助装置
を被補助者９０に装着した状態を表す説明図であり、ま
た、図３はその身体補助装置の制御ブロックを表すブロ
ック図である。
置の構成を表す斜視図であり、図２はその身体補助装置
を被補助者９０に装着した状態を表す説明図であり、ま
た、図３はその身体補助装置の制御ブロックを表すブロ
ック図である。
【００１８】図１に示すように、身体補助装置は、パラ
レルリンクマニピュレータ１と、そのパラレルリンクマ
ニピュレータ１を手首部に装着するための手首用装具５
０と、上半身部に装着する上半身用装具６０とから構成
されている。
レルリンクマニピュレータ１と、そのパラレルリンクマ
ニピュレータ１を手首部に装着するための手首用装具５
０と、上半身部に装着する上半身用装具６０とから構成
されている。
【００１９】手首用装具５０には、単一の玉軸受け５１
が配設されており、この玉軸受け５１に第１乃至第３の
伸縮アーム１０、２０、３０の一端が取り付けられてい
る。また、上半身用装具６０には、３個の玉軸受け６
１、６２、６３が所定の位置に配設されており、これら
玉軸受け６１、６２、６３に第１乃至第３の伸縮アーム
１０、２０、３０の他端がそれぞれ取り付けられてい
る。
が配設されており、この玉軸受け５１に第１乃至第３の
伸縮アーム１０、２０、３０の一端が取り付けられてい
る。また、上半身用装具６０には、３個の玉軸受け６
１、６２、６３が所定の位置に配設されており、これら
玉軸受け６１、６２、６３に第１乃至第３の伸縮アーム
１０、２０、３０の他端がそれぞれ取り付けられてい
る。
【００２０】具体的には、図２に示すように、上半身用
装具６０を被補助者９０の上半身部に装着した状態にお
いて、右肩部の肩関節に近い側に玉軸受け６１を配置す
るとともに、首に近い側に玉軸受け６２を配置し、ま
た、胸部中央付近に玉軸受け６３を配置している。
装具６０を被補助者９０の上半身部に装着した状態にお
いて、右肩部の肩関節に近い側に玉軸受け６１を配置す
るとともに、首に近い側に玉軸受け６２を配置し、ま
た、胸部中央付近に玉軸受け６３を配置している。
【００２１】従って、これら玉軸受け５１、６１、６
２、６３に取り付けられた第１乃至第３の伸縮アーム１
０、２０、３０によって、３自由度のパラレルリンクマ
ニピュレータ１が構成される。
２、６３に取り付けられた第１乃至第３の伸縮アーム１
０、２０、３０によって、３自由度のパラレルリンクマ
ニピュレータ１が構成される。
【００２２】また、第１乃至第３の伸縮アーム１０、２
０、３０は、図２に示すように、矢印方向に伸縮可能に
構成されており、そのための駆動部として、各伸縮アー
ム１０、２０、３０に、図示しない電動モータを内蔵し
たアクチュエータ１３、２３、３３がそれぞれ配設され
ている。
０、３０は、図２に示すように、矢印方向に伸縮可能に
構成されており、そのための駆動部として、各伸縮アー
ム１０、２０、３０に、図示しない電動モータを内蔵し
たアクチュエータ１３、２３、３３がそれぞれ配設され
ている。
【００２３】ここで、第１の伸縮アーム１０は、アクチ
ュエータ１３を介して一対のリンク１１、１２を連繋
し、アクチュエータ１３に内蔵された電動モータを回転
駆動することによってリンク１１、１２が平行移動し
て、伸縮する構成となっており、また、第２及び第３の
伸縮アーム２０、３０も同様の構成となっている。即
ち、第２の伸縮アーム２０は、アクチュエータ２３を介
して一対のリンク２１、２２を連繋し、また、第３の伸
縮アーム３０は、アクチュエータ３０を介して一対のリ
ンク３１、３２を連繋して、それぞれアクチュエータ２
３、３３に内蔵された電動モータを駆動することによっ
て伸縮するように構成されている。
ュエータ１３を介して一対のリンク１１、１２を連繋
し、アクチュエータ１３に内蔵された電動モータを回転
駆動することによってリンク１１、１２が平行移動し
て、伸縮する構成となっており、また、第２及び第３の
伸縮アーム２０、３０も同様の構成となっている。即
ち、第２の伸縮アーム２０は、アクチュエータ２３を介
して一対のリンク２１、２２を連繋し、また、第３の伸
縮アーム３０は、アクチュエータ３０を介して一対のリ
ンク３１、３２を連繋して、それぞれアクチュエータ２
３、３３に内蔵された電動モータを駆動することによっ
て伸縮するように構成されている。
【００２４】そして、停電や断線等により電動モータに
対する電力供給が遮断された場合には、各アクチュエー
タ１３、２３、３３内において、電動モータとリンクと
を連繋する電磁クラッチがオフとなるように構成してい
る。このため、電力供給が無い状態では、第１乃至第３
の伸縮アーム１０、２０、３０は伸縮自由な状態とな
り、被補助者９０は自由に上肢を動かすことができる。
対する電力供給が遮断された場合には、各アクチュエー
タ１３、２３、３３内において、電動モータとリンクと
を連繋する電磁クラッチがオフとなるように構成してい
る。このため、電力供給が無い状態では、第１乃至第３
の伸縮アーム１０、２０、３０は伸縮自由な状態とな
り、被補助者９０は自由に上肢を動かすことができる。
【００２５】また、上半身用装具６０の玉軸受け６１、
６２、６３には、被補助者９０の意志に基づいて手首用
装具５０に加えられた力を各伸縮アーム１０、２０、３
０を介して検出するセンサ部としての力センサ７１、７
２、７３が配設されており、各力センサ７１、７２、７
３に加わる力から、手首用装具５０に作用する力ベクト
ル（力の方向及び大きさ）が演算される。この力ベクト
ルに応じて、アクチュエータ１３、２３、３３に内蔵さ
れた各電動モータが駆動制御されて、被補助者９０の上
肢の動作が補助される。
６２、６３には、被補助者９０の意志に基づいて手首用
装具５０に加えられた力を各伸縮アーム１０、２０、３
０を介して検出するセンサ部としての力センサ７１、７
２、７３が配設されており、各力センサ７１、７２、７
３に加わる力から、手首用装具５０に作用する力ベクト
ル（力の方向及び大きさ）が演算される。この力ベクト
ルに応じて、アクチュエータ１３、２３、３３に内蔵さ
れた各電動モータが駆動制御されて、被補助者９０の上
肢の動作が補助される。
【００２６】このような構成の身体補助装置の動作につ
いて、図３に示す制御ブロックを用いて説明する。同図
において、制御部８は、上半身用装具６０に配設された
力センサ７１、７２、７３によって検出された力の大き
さを所定時間毎に読み込み、検出された力の大きさから
手首用装具５０に作用する被補助者９０の力ベクトル
（大きさおよび方向）を演算する。そして、この力ベク
トルが一定の時間、同一方向に作用すると、この力ベク
トルの方向と大きさに応じた手首用装具５０の軌道制御
を行うために、各アクチュエータ１３、２３、３３の電
動モータを駆動制御するモータドライバ８２に対して、
制御信号が出力される。尚、この制御部８は、図示しな
いが、上半身用装具６０の背中側に配置されている。
いて、図３に示す制御ブロックを用いて説明する。同図
において、制御部８は、上半身用装具６０に配設された
力センサ７１、７２、７３によって検出された力の大き
さを所定時間毎に読み込み、検出された力の大きさから
手首用装具５０に作用する被補助者９０の力ベクトル
（大きさおよび方向）を演算する。そして、この力ベク
トルが一定の時間、同一方向に作用すると、この力ベク
トルの方向と大きさに応じた手首用装具５０の軌道制御
を行うために、各アクチュエータ１３、２３、３３の電
動モータを駆動制御するモータドライバ８２に対して、
制御信号が出力される。尚、この制御部８は、図示しな
いが、上半身用装具６０の背中側に配置されている。
【００２７】メモリ８１は、手首用装具５０の軌道制御
を行うためのプログラム、各力センサ７１、７２、７３
の検出値から手首用装具５０に作用する力ベクトルを演
算するプログラム、種々の機能訓練を行うためのプログ
ラム等が記憶されている。
を行うためのプログラム、各力センサ７１、７２、７３
の検出値から手首用装具５０に作用する力ベクトルを演
算するプログラム、種々の機能訓練を行うためのプログ
ラム等が記憶されている。
【００２８】そして、被補助者９０の上肢について機能
訓練を行う場合には、各力センサ７１、７２、７３にて
検出された検出値から、制御部８がメモリ９１に記憶さ
れたプログラムに基づいて、手首用装具５０に作用する
力ベクトルを演算し、演算された力ベクトルの方向に、
その大きさに応じた移動量で手首用装具５０が移動する
ように、第１乃至第３の伸縮アーム１０、２０、３０の
伸縮量が制御される。これにより、手首用装具５０が所
望の軌道を描くように制御される。
訓練を行う場合には、各力センサ７１、７２、７３にて
検出された検出値から、制御部８がメモリ９１に記憶さ
れたプログラムに基づいて、手首用装具５０に作用する
力ベクトルを演算し、演算された力ベクトルの方向に、
その大きさに応じた移動量で手首用装具５０が移動する
ように、第１乃至第３の伸縮アーム１０、２０、３０の
伸縮量が制御される。これにより、手首用装具５０が所
望の軌道を描くように制御される。
【００２９】従って、本実施の形態によれば、被補助者
９０は、介護者を必要とすることなく、単独で安全に機
能訓練を行うことが可能となる。また、本実施の形態に
よれば、第１乃至第３の伸縮アーム１０、２０、３０の
両端部が、揺動機構として装具５０、６０に設けられた
玉軸受け５１、６１、６２、６３を介して被補助者９０
に装着されるため、各伸縮アーム１０、２０、３０の伸
縮によって姿勢が変化しても、被補助者９０の手首部に
無理な負荷が作用することがなく、自然な姿勢を保つこ
とが可能となる。更に、身体補助装置を装着した状態で
も、被補助者９０は、拘束感を感じることなく快適に使
用することができる。
９０は、介護者を必要とすることなく、単独で安全に機
能訓練を行うことが可能となる。また、本実施の形態に
よれば、第１乃至第３の伸縮アーム１０、２０、３０の
両端部が、揺動機構として装具５０、６０に設けられた
玉軸受け５１、６１、６２、６３を介して被補助者９０
に装着されるため、各伸縮アーム１０、２０、３０の伸
縮によって姿勢が変化しても、被補助者９０の手首部に
無理な負荷が作用することがなく、自然な姿勢を保つこ
とが可能となる。更に、身体補助装置を装着した状態で
も、被補助者９０は、拘束感を感じることなく快適に使
用することができる。
【００３０】また、本実施の形態によれば、力センサ７
１、７２、７３の出力に基づいて演算される力ベクトル
が、所定の時間同一方向に作用したとき、アクチュエー
タ１３、２３、３３による補助を行うように制御してい
るため、身体の震えによる振動や、突発的な外力に対し
て、アクチュエータ１３、２３、３３による補助が行わ
れることはなく、安全に使用することができる。
１、７２、７３の出力に基づいて演算される力ベクトル
が、所定の時間同一方向に作用したとき、アクチュエー
タ１３、２３、３３による補助を行うように制御してい
るため、身体の震えによる振動や、突発的な外力に対し
て、アクチュエータ１３、２３、３３による補助が行わ
れることはなく、安全に使用することができる。
【００３１】更に、身体の震えによる振動に対応した数
Ｈｚ程度の周期で、力ベクトルが変化している場合に
は、これを打ち消す方向にアクチュエータ１３、２３、
３３を駆動してもよい。この場合、身体の震えによる振
動を抑制することができるため、被補助者９０の使用感
が向上する。
Ｈｚ程度の周期で、力ベクトルが変化している場合に
は、これを打ち消す方向にアクチュエータ１３、２３、
３３を駆動してもよい。この場合、身体の震えによる振
動を抑制することができるため、被補助者９０の使用感
が向上する。
【００３２】尚、本実施の形態においては、被補助者９
０が機能訓練を行う場合について説明したが、それに限
定されることなく、例えば、食事等のテーブル上での作
業に用いてもよい。
０が機能訓練を行う場合について説明したが、それに限
定されることなく、例えば、食事等のテーブル上での作
業に用いてもよい。
【００３３】また、本実施の形態においては、センサ部
を上半身用装具６０に配設したが、それに限定されるこ
となく、例えば、手首用装具５０、各アクチュエータ１
３、２３、３３等に配設してもよい。
を上半身用装具６０に配設したが、それに限定されるこ
となく、例えば、手首用装具５０、各アクチュエータ１
３、２３、３３等に配設してもよい。
【００３４】また、本実施の形態においては、３本の伸
縮アーム１０、２０、３０からなるパラレルリンクマニ
ピュレータ１を用いて身体補助装置を構成したが、それ
に限定されることなく、例えば、複数の関節部を有する
多自由度マニピュレータを用いもよいし、また、１本の
伸縮アームを用いて構成してもよい。尚、１本の伸縮ア
ームを用いて身体補助装置を構成した場合には、１自由
度しかないため、関節の曲げ伸ばしのみが補助される。
縮アーム１０、２０、３０からなるパラレルリンクマニ
ピュレータ１を用いて身体補助装置を構成したが、それ
に限定されることなく、例えば、複数の関節部を有する
多自由度マニピュレータを用いもよいし、また、１本の
伸縮アームを用いて構成してもよい。尚、１本の伸縮ア
ームを用いて身体補助装置を構成した場合には、１自由
度しかないため、関節の曲げ伸ばしのみが補助される。
【００３５】また、本実施の形態においては、各アクチ
ュエータ１３、２３、３３内の電動モータとリンクとを
電磁クラッチにより連繋または切断するように構成した
が、それに限定されることなく、例えば、電気粘性流体
や磁性流体を用いて構成してもよい。また、各アクチュ
エータ１３、２３、３３の駆動方法は、電動モータによ
る以外に、油圧等を用いてもよい。
ュエータ１３、２３、３３内の電動モータとリンクとを
電磁クラッチにより連繋または切断するように構成した
が、それに限定されることなく、例えば、電気粘性流体
や磁性流体を用いて構成してもよい。また、各アクチュ
エータ１３、２３、３３の駆動方法は、電動モータによ
る以外に、油圧等を用いてもよい。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、取付部に人力を作用す
る人力の力ベクトルに応じて駆動部の駆動が制御され、
その駆動力がリンク機構及び取付部を介して身体に作用
して、補助が行われるように構成しているため、被補助
者は、介護者を必要とすることなく、単独で安全に機能
訓練等を行うことが可能となる。
る人力の力ベクトルに応じて駆動部の駆動が制御され、
その駆動力がリンク機構及び取付部を介して身体に作用
して、補助が行われるように構成しているため、被補助
者は、介護者を必要とすることなく、単独で安全に機能
訓練等を行うことが可能となる。
【図１】 本発明の一実施の形態における身体補助装置
の構成を表す斜視図である。
の構成を表す斜視図である。
【図２】 図１の身体補助装置を人体に装着した状態を
表す説明図である。
表す説明図である。
【図３】 図１の身体補助装置における制御ブロックを
表すブロック図である。
表すブロック図である。
１ ：パラレルリンクマニピュレータ １０ ：第１の伸縮アーム １１ ：リンク １２ ：リンク １３ ：アクチュエータ ２０ ：第２の伸縮アーム ２１ ：リンク ２２ ：リンク ２３ ：アクチュエータ ３０ ：第３の伸縮アーム ３１ ：リンク ３２ ：リンク ３３ ：アクチュエータ ５０ ：手首用装具 ５１ ：玉軸受け ６０ ：上半身用装具 ６１ ：玉軸受け ６２ ：玉軸受け ６３ ：玉軸受け ７１ ：力センサ ７２ ：力センサ ７３ ：力センサ ８ ：制御部 ８１ ：メモリ ８２ ：モータドライバ ９０ ：被補助者
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 英明 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 身体の一部に装着して、該装着部分にか
かる人力に応じて身体の動作を補助する身体補助装置で
あって、 複数のリンクを変位可能に連繋したリンク機構と、該リ
ンク機構を変位させる駆動部と、前記リンク機構を所定
の関節を挟んで少なくとも２個所で身体に取り付ける取
付部と、該取付部に作用する人力の力ベクトルを検出す
るセンサ部と、該センサ部にて検出された力ベクトルに
応じて駆動部の駆動を制御することを特徴とする身体補
助装置。 - 【請求項２】 前記リンク機構が一対のリンクを伸縮可
能に連繋した伸縮アームからなり、前記駆動部が前記伸
縮アームを伸縮させるアクチュエータからなり、前記取
付部が前記伸縮アームの一端を前記所定の関節より指先
側において身体に取り付ける第１の取付部と、前記伸縮
アームの他端を前記所定の関節より胴体側において身体
に取り付ける第２の取付部とからなり、 前記センサ部が、前記第１または第２の取付部に配設さ
れ、人力によって前記第１の取付部に作用する力ベクト
ルを検出することを特徴とする請求項１記載の身体補助
装置。 - 【請求項３】 前記リンク機構が一対のリンクを伸縮可
能に連繋した複数の伸縮アームからなり、前記駆動部が
前記各伸縮アームを伸縮させるアクチュエータからな
り、前記取付部が前記複数の伸縮アームの一端を前記所
定の関節より指先側において身体に１個所で取り付ける
第１の取付部と、前記複数の伸縮アームの他端を前記所
定の関節より胴体側において複数個所で身体に取り付け
る第２の取付部とからなり、 前記センサ部が、前記第１または第２の取付部に配設さ
れ、人力によって前記第１の取付部に作用する力ベクト
ルを検出することを特徴とする請求項１記載の身体補助
装置。 - 【請求項４】 前記第１及び／または第２の取付部は、
前記伸縮アームに対して揺動可能に支持されていること
を特徴とする請求項２または３に記載の身体補助装置。 - 【請求項５】 前記所定の関節は、肘関節を含むことを
特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の身体補助
装置。 - 【請求項６】 前記制御部は、人力によって前記第１の
取付部に作用する力ベクトルが所定の時間以上同一方向
に作用しているとき、前記人力を補助する方向に前記人
力の大きさに応じた駆動力を出力すべく前記アクチュエ
ータの駆動を制御することを特徴とする請求項２乃至５
のいずれかに記載の身体補助装置。 - 【請求項７】 前記制御部は、人力によって前記第１の
取付部に作用する力ベクトルが所定の周期より速く振動
しているとき、前記人力とは逆方向に前記人力の大きさ
に応じた駆動力を出力すべく前記アクチュエータの駆動
を制御することを特徴とする請求項６記載の身体補助装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10061682A JPH11253505A (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 身体補助装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10061682A JPH11253505A (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 身体補助装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11253505A true JPH11253505A (ja) | 1999-09-21 |
Family
ID=13178291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10061682A Pending JPH11253505A (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 身体補助装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11253505A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001286519A (ja) * | 2000-04-06 | 2001-10-16 | Seiko Epson Corp | 身体装着型筋力補助装置 |
| JP2006087559A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Hashimoto Gishi Seisaku Kk | 麻痺者用足継手装具及びその制御機構 |
| JP2011193941A (ja) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Waseda Univ | 不随意運動抑制システム、運動認識装置及び運動認識装置用プログラム |
| WO2016129716A1 (ko) * | 2015-02-11 | 2016-08-18 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | 신체착용식 상지 운동장치 |
| JP2017052064A (ja) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | タカノ株式会社 | 作業補助器具 |
| WO2017043587A1 (ja) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | タカノ株式会社 | 手術用補助器具 |
| WO2017222050A1 (ja) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | 国立大学法人 香川大学 | 筋力補助装置 |
| CN108095836A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-06-01 | 吉林大学 | 手术用可穿戴铠甲 |
-
1998
- 1998-03-12 JP JP10061682A patent/JPH11253505A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001286519A (ja) * | 2000-04-06 | 2001-10-16 | Seiko Epson Corp | 身体装着型筋力補助装置 |
| JP2006087559A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Hashimoto Gishi Seisaku Kk | 麻痺者用足継手装具及びその制御機構 |
| JP2011193941A (ja) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Waseda Univ | 不随意運動抑制システム、運動認識装置及び運動認識装置用プログラム |
| JP2018506406A (ja) * | 2015-02-11 | 2018-03-08 | コリア・ユニバーシティ・オブ・テクノロジー・アンド・エデュケーション・インダストリー−ユニバーシティ・コーポレーション・ファウンデーション | 身体着用式上肢運動装置 |
| CN107530217A (zh) * | 2015-02-11 | 2018-01-02 | 韩国技术教育大学校 | 身体佩戴式上肢运动装置 |
| WO2016129716A1 (ko) * | 2015-02-11 | 2016-08-18 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | 신체착용식 상지 운동장치 |
| US20180235829A1 (en) * | 2015-02-11 | 2018-08-23 | Korea University Of Technology And Education Industry-University Cooperation Foundation | Upper-limb exercising device of a type worn on the body |
| EP3257493A4 (en) * | 2015-02-11 | 2018-10-17 | Korea University of Technology and Education Industry-University Corporation Foundation | Upper-limb exercising device of a type worn on the body |
| JP2017052064A (ja) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | タカノ株式会社 | 作業補助器具 |
| WO2017043587A1 (ja) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | タカノ株式会社 | 手術用補助器具 |
| CN106999258A (zh) * | 2015-09-10 | 2017-08-01 | 鹰野株式会社 | 手术用辅助器具 |
| WO2017222050A1 (ja) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | 国立大学法人 香川大学 | 筋力補助装置 |
| CN108095836A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-06-01 | 吉林大学 | 手术用可穿戴铠甲 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101204540B1 (ko) | 동작 지원 장치 및 동작 지원 방법 | |
| KR101667179B1 (ko) | 사용자-연계 휴먼-머신 인터페이스 시스템 및 그의 외골격 제어 방법 | |
| KR101937012B1 (ko) | 하지 관절 보조용 외골격 시스템 | |
| Kobayashi et al. | Realization of all motion for the upper limb by a muscle suit | |
| JP5986629B2 (ja) | 胴体支持外骨格装置及びその使用方法 | |
| JP4407632B2 (ja) | 筋力補助装置 | |
| JP4110203B2 (ja) | 動作支援装置 | |
| JPH11253504A (ja) | 上肢動作補助装置 | |
| JP2006061460A (ja) | 歩行補助装置の制御装置 | |
| JP2007130234A (ja) | 人体動作補助装置 | |
| KR102146363B1 (ko) | 착용형 로봇 및 그 제어 방법 | |
| JPH11253505A (ja) | 身体補助装置 | |
| Kobayashi et al. | Development of muscle suit for supporting manual worker | |
| CN113208868B (zh) | 基于横向行走的下肢外骨骼 | |
| JP6299008B2 (ja) | パワーアシストロボット | |
| JP2009254741A (ja) | アシスト装置及びその制御方法 | |
| Kobayashi et al. | Development of power assist system for caregiver by muscle suit | |
| Kobayashi et al. | Development of power assist system for manual worker by muscle suit | |
| KR102243557B1 (ko) | 탄성기어유닛 및 이를 구비하는 관절구동기 | |
| KR102643294B1 (ko) | 목발동작에 따라 선택적 보행모드를 구현하는 보행보조시스템 | |
| KR20160049182A (ko) | 이온성 고분자 금속복합 구동체를 이용하는 보조기 외골격 구동 장치 및 이를 이용하는 보조기 외골격 | |
| KR102156837B1 (ko) | 운동 보조 장치 | |
| Zhang et al. | The mechanism of synchronization-based control using neural oscillators for walking assist | |
| Wang et al. | Structure Design and Closed-Loop Control of a Modular Soft-Rigid Pneumatic Lower Limb Exoskeleton | |
| Taal et al. | PRACTICAL DESIGN OF FULL BODY EXOSKELETONS-Stretching the Limits of Weight and Power |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041001 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041019 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050301 |